接触传感器被广泛运用已经有很多年了，不过，混合信号可编程器材的近期开展使得电容式接触传感器在很多消费类产品中都成为了机械式开关的一种有用、增值型代替计划。本文将粗略地介绍一种可透过一层厚玻璃掩盖物来激活的接触感应式按钮的规划实例。典型的电容式传感器规划所规则的掩盖物厚度为3mm 或更薄。跟着掩盖物厚度的添加，透过一层掩盖物来检测手指的接触将变得越来越困难。换句话说，伴跟着掩盖物厚度的添加，体系调整的进程将从“科学”走向“技巧”。为了阐明怎么制造一个能够提高当今技能极限的电容式传感器，在本文所述的实例中，玻璃掩盖物的厚度被设定为10mm。玻璃易于运用，购买便利，并且是通明的（因而您能够看到坐落其下方的金属感应垫）。玻璃掩盖物还被直接应用于白色家电。
手指电容
一切电容式接触感应体系的中心部分都是一组与电场相互效果的导体。人体安排中充满了掩盖着一层皮肤（这是一种有损电介质）的导电电极。正是手指的导电特性使得电容式接触感应成为可能。
简略的平行片电容器具有两个导体，其间隔着一层电介质。该体系中的大部分能量直接集合在电容器极板之间。少量能量会溢出至电容器极板以外的区域中，而与该效应相关的电场线被称为“边际场”。制造有用电容式传感器的部分难题是：需求规划一组印刷电路走线，以便将边际场引导至一个用户能够够得到的有用感应区域。关于这样一种传感器形式来说，平行片电容器并非上佳之选。
把手指放在边际电场的邻近将添加电容式体系的导电表面积。由手指所发生的额定电荷积累电容被称为手指电容CF。在本文中，无手指接触时的传感器电容用CP 来表明，它代表寄生电容。
关于电容式传感器的一个常见的误解是：为了使体系正常作业，手指必需接地。手指是能够检测到的，由于它会保存电荷（而在手指浮置或接地时都将发生这种现象）。
传感器的PCB布局
图1 示出了一块印刷电路板（PCB）的顶视图，在本规划实例中，该PCB 完成了其间的一个电容式传感器按钮。该按钮的直径为10mm，这是一个成人指尖的均匀巨细。为该演示电路而拼装的PCB 包括4 个按钮，它们的中心相隔20mm。如图所示，接地平面也坐落顶层。金属感应垫和接地平面之间设置了一个均匀的阻隔空隙。该空隙的尺度是一个重要的规划参数。假如空隙设置得过小，则过多的电场能量将直接传递至地。而假如空隙设置得过大，则将无法控制能量穿越掩盖物的方法。挑选0.5mm 的空隙尺度能够很好地使边际场透过10mm 厚的玻璃掩盖物。
图2 示出了同一种传感器形式的截面图。如该图所示，PCB 中的一条通路将金属感应垫与电路板底面上的走线相连。当电场企图找到最短的接地途径时，介电常数εr 将对材猜中的电场能量充填密度发生影响。规范窗户玻璃的εr 约为8，而选用FR4 资料制成的PCB 的εr 则在4 左右。白色家电中常用的Pyrex?（派莱克斯）玻璃具有数值大约为5 的εr。在本规划实例中，选用的是规范的窗户玻璃。需求留意的是，玻璃片是选用3M公司的468-MP 绝缘胶膜安装在PCB 上的。
CapSense 101
电容式接触感应体系的根本元件是：一个可编程电流源、一个精细型模仿比较器和一根可经过一组电容式传感器进行排序的模仿多路复用器总线。在本文给出的体系中，一个弛张振荡器起着电容传感器的效果。该振荡器的简化电路示意图见图3。
比较器的输出被馈入一个PWM的时钟输入，该PWM 担任对一个时钟频率为24MHz 的16 位计数器进行选通。接触按键的手指派电容增大，然后导致计数值添加。手指就是以这样的方法来检测的。该体系的典型波形示于图4。
图5 给出了该项意图一种可完成计划的示意图。为了完成电容式接触感应和串行通讯，该电路选用了赛普拉斯的 CY8C21x34 系列PSoC芯片，该芯片包括一组模仿和数字功能块，这些功能块可由存储于板上闪存中的固件来装备。另一颗芯片担任处理RS232 电平移动，旨在供给至主机的通讯链接，并完成115,200 波特的电容式接触感应数据记载。PSoC是经过ISSP 头（包括电源、地）以及编程引脚SCL和SDA 来编程的。主PC 经过一个DB9连接器与%&&&&&%式接触感应电路板相连。
